氟硅共聚物具有优良的物理化学性质,如良好的拒水拒油性等,而亲水性的聚醚链段具有较佳的防蛋白质吸附性质。因此,若在氟硅链段中引入亲水性聚醚链段构建氟硅共聚物的两亲性结构,其防水防油以及防蛋白质吸附性能,是值得研究的一个课题。本文利用硅氢加成反应制备得到两亲性氟硅接枝共聚物,并调控其化学结构、组成获取了不同组分的两亲性聚合物。详细考察了两亲性共聚物涂层表面的防水防油、防蛋白质吸附性能与涂层表面的化学结构组成和微观形貌之间的关系,并进一步将两亲性聚合物整理到棉织物表面,探究了两亲性聚合物对棉织物表面的防水防油以及防蛋白质吸附性的影响。研究的主要成果如下:1.通过阳离子开环聚合反应调聚得到各种分子量和含氢值的PHMS,并利用硅氢加成反应,成功制备得到两亲性氟硅接枝共聚物PHMS-g-(EO,AGE,PFBE)和PHMS-g-(EO,AGE,PFHE)。(1)以D4和D4H为单体,MM为封端剂,在氮气保护、75℃的反应温度条件下,通过阳离子开环聚合,调聚制备得到一系列不同分子量和含氢值的聚硅氧烷。(2)通过硅氢加成反应,制备得到以聚硅氧烷为主链,侧链含EO、AGE、全氟丁基或全氟己基的两亲性氟硅接枝共聚物PHMS-g-(EO,AGE,PFBE)和PHMS-g-(EO,AGE,PFHE)。2.考察了两亲性氟硅接枝共聚物涂层的防水防油性能,并探究了其与涂层表面的化学组成和微观形貌之间的构效关系。(1)X射线光电子能谱(XPS)分析结果表明,与未进行去离子水处理的样品相比,用去离子水处理过的两亲性氟硅共聚物涂层表面的化学组成和结构排列发生了变化。(2)由原子力显微镜(AFM)测试结果表明,PHMS-g-(EO,AGE,PFHE)和PHMS-g-(EO,AGE,PFBE)接枝共聚物涂层表面的微观形貌较平整,表面粗糙度均低于4.2nm,基本不影响接触角的变化,很难改变涂层的防水防油性能。(3)接触角的测试结果表明,两亲性氟硅接枝共聚物的表面能均在22 m N/m以下;随着涂层表面的含氟量的增加,两亲性氟硅接枝共聚物涂层的防水防油性能得到改善,同时提高了涂层对部分溶剂的阻抗效果;经过水处理后,由于涂层表面化学组成和结构排列发生了变化,涂层的防水防油性能也随之发生改变。3.通过调控两亲性聚合物的化学结构,详细考察了两亲性氟硅接枝共聚物涂层阻抗蛋白质吸附的性能。(1)单纯的在有机硅表面引入亲水链段EO对阻抗蛋白质吸附效果不如两亲性氟硅共聚物;当两亲性氟硅接枝共聚物的结构组成为AGE含量为16.7 mol%、EO含量为33.3 mol%、PFBE含量为50.0 mol%,其涂层具有最优的阻抗蛋白质吸附性能。(2)在聚合物中引入含氟链段和亲水链段,调控其化学组成时,不仅仅可以有效控制聚合物涂层对蛋白质的吸附行为,还能改善氟硅材料的防水防油性能,这主要是由于涂层表面的亲水部分和低表面能部分协同作用的结果。4.考察了两亲性氟硅接枝共聚物对棉织物的防水防油、防蛋白质吸附性能的影响。(1)通过聚合物溶液乳化得到不同HLB值的乳液,静置1个月后得出HLB值为11、12的聚合物乳液的稳定性最佳。(2)接触角测试结果表明,含氟量在6.7%,AGE含量为16.7%,EO含量为16.7%的聚合物乳液经过二浸二轧整理到织物上,其防水防油性能最佳,防蛋白质效果比较明显。(3)扫描电镜(SEM)测试结果表明,整理后棉纤维表面覆盖一层聚合物涂层,因此降低了织物表面的表面能,提高了织物防水防油性能和防蛋白质吸附性能;此外,由于环氧基团的存在,两亲性接枝共聚物整理到织物上具有良好的耐洗牢度。